JP3791229B2 - Impact rotary tool - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボルト、ナット、あるいはネジの締め付け作業に使用するインパクト回転工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のインパクト回転工具において、より高いインパクト打撃力を得るためには、より重いハンマーと、バネ定数の高いバネと、大出力のモーターが必要となる。したがって、インパクト打撃力を確保するためには大きな電力を常時印加しなければならず、衝撃トルクが不要な場合でも、回転を維持する電力のロスが発生する。また、インパクト打撃力を増大させると、前記の電力のロスも増加してしまうという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、インパクトの回転を維持するための無駄な電力をカットし、尚且つ高いインパクト打撃力を有するインパクト回転工具を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係るインパクト回転工具は、モーター2を動力とする駆動軸14と回転出力部5であるアンビル19打撃用のハンマー18との間にカム機構21を設けて、駆動軸14とハンマー18とアンビル19で打撃機構部4を構成し、ハンマー18とアンビル19との係合を衝撃的に繰り返すインパクト回転工具において、ハンマー18のアンビル19へのインパクト打撃に同期してモーター2への電力供給のオンオフを行う制御回路23を有していること特徴とするものである。
【0005】
また本発明の請求項2に係るインパクト回転工具は、請求項1の構成に加えて、駆動軸14とハンマー18とがカム機構21を介して互いに相対回転可能且つ前進後退可能に連結されており、カム機構21はハンマー18の駆動軸14に対する相対回転の遅れに伴ってハンマー18を駆動軸14に対して後退させるものであって、ハンマー18の後退によって圧縮されてハンマー18を前進させるバネ力を蓄積するハンマーバネ17を備え、ハンマーバネ17に蓄積されたバネ力によってハンマー18を前進させるとともにカム機構21によってハンマー18を回転させてハンマー18をアンビル19に衝撃的に係合させることを特徴とするものである。
【0006】
また本発明の請求項3に係るインパクト回転工具は、請求項1又は2の構成に加えて、電池36を電源として作動するものであるとともに、電池電源電圧を昇圧してモータ2への電力供給時に電池電源電圧よりも高い電圧を印加する昇圧回路24を備えており、前記制御回路23はハンマー18がアンビル19を打撃している間に昇圧回路24を起動させてコンデンサー35に電池電源電圧以上の電荷を充電し且つハンマー18が打撃力を蓄えるタイミングに合わせてモーター2に上記コンデンサー35から電力を供給するものであることを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1乃至図8に基づいて説明する。
【0008】
本発明の実施の形態の一例を図1乃至図4に示す。このインパクト回転工具は本体1と本体1に着脱自在の電池パック25とから構成される。本体1は主要部1aと把持部1bとからなる。主要部1aはモーター2、減速機部3、打撃機構部4、回転出力部5で構成される。また把持部1bには制御回路23等が内蔵され、電源用スイッチ38が設けられている。
【0009】
以下、本体1の主要部1aの構成を後側から順に説明する。主要部1aの最後部にはモーター2が配置されるが、この例では、主要部1aの後部壁とモーター2との間に隙間を設け、この後部壁内側に後述するスイッチング素子26を配設する。
【0010】
モーター2の前側には減速機部3が配置され、減速機ケース22はモーター2の前面にネジ27にて固定される。減速機ケース22の前側内周壁22aにはリングギヤ9が設けてあり、減速機ケース22内に遊星歯車機構6が構成される。すなわち、モーター2の回転軸2aの先端部が太陽ギヤ7となっており、太陽ギヤ7の周囲には複数の遊星ギヤ8が配置され、太陽ギヤ7と遊星ギヤ8、及び遊星ギヤ8とリングギヤ9が夫々噛み合った状態になっている。そして、複数の遊星ギヤ8はキャリヤ11に挿通させた固定軸10によって夫々の中心が固定される。キャリヤ11の前側には軸13が連続して形成してあり、軸13とキャリヤ11からなる一体部品(以下駆動軸14と呼ぶ)となり、遊星歯車機構6の出力軸として駆動する。尚、駆動軸14は、後側端部が減速機ケース22内に保持されたベアリング28にて保持され、前側端部がアンビル19の後部穴19bにて保持されることで、その中心軸が本体1の主要部1aの中心軸と同軸上に位置するように保持される。
【0011】
打撃機構部4の説明をする。駆動軸14に対して、図1で右側からスペーサー29、バネ受け用プレート15、ハンマーバネ17、バネ受け用プレート16を順次嵌めた後、駆動軸14を中空凸形のハンマー18の穴18bに挿通させて、ハンマーバネ17をバネ受け用プレート15,16を介して固定軸10の前側端面、及びハンマー18の後側端面にて挟み込み、ハンマー18をバネ付勢する。
【0012】
図1に示すようにハンマー18の前側内周には鋼球20の半球分が入り込める大きさのリード18cが上下に2条設けられ、ハンマーカム18dを形成している。そして、これに対応して駆動軸14の前側外周にはV字(前方をVの字の閉じた側とする)に鋼球20の半球分が入り込めるリード14cが上下に2条設けられ、駆動軸カム14dを形成し、ハンマーカム18dと駆動軸カム14dが重なって形成される空間で鋼球20を介してハンマー18と駆動軸14が連結され、カム機構21が構成される。そして、インパクト回転工具を使用しない時は、ハンマー18がバネ付勢されているので、ハンマー18が駆動軸14に対して最大限前進できる位置まで移動し、これに伴って、鋼球20は駆動軸14に設けたV字の駆動軸カム14dの先端部に移動する。
【0013】
ハンマー18の前側端部には放射状にハンマー爪18aが複数形成され、これと対向するように回転出力部5であるアンビル19の後部は鍔状になっていて、アンビル19の後側端部には放射状にハンマー係合部19aが複数形成されている。
【0014】
アンビル19の後部にはハンマー18の前側端面から突出する駆動軸14の先端軸部14aが挿通するための後部穴19bが設けてあるとともに、ビット(図示せず)を装着するためのビット装着穴19cが前側端面よりアンビル19の中程まで設けてある。そして、アンビル19は軸受メタル30を介して本体1に保持され、軸部19dが本体1の前側端面より突出している。
【0015】
軸部19dの突出部外周にはチャック31がスライド結合できるようになっている。そして、軸部19dの突出部外周にはビットを押圧固定するための鋼球32が嵌る穴19eが設けてあり、ビット装着の際には、まずビットをビット装着穴19cに嵌入してから、チャック31を軸部19dの突出部外周にスライド結合させると、チャック31の内周面に設けた凸部が鋼球32を軸部19d内へ押し込んで、鋼球32がビットの側面を押圧するため、ビットをアンビル19の軸部19dに固定することができる。
【0016】
次にこのインパクト回転工具の動作説明をする。
【0017】
モーター2の回転は、減速機部3にて減速され、駆動軸14に出力される。駆動軸14の回転は鋼球20を介してハンマー18に伝達される。そして、ハンマー18の前側端部に形成されたハンマー爪18aがアンビル19の後側端部に形成されたハンマー係合部19aと係合すると、ハンマー18の回転はアンビル19に伝達される。
【0018】
ここで、アンビル19に大きな負荷がかかった場合を考える。この時、アンビル19の回転はハンマー18に対して相対的に遅くなる。これに伴い、ハンマー18の回転速度も鈍化する。すると、ハンマー18は駆動軸14の回転に同期できないため、前述の鋼球20が初期位置である駆動軸カム14dのV字の先端部からリード14cに沿ってR方向に後退していき、これに伴って、ハンマー18が駆動軸14に対してR方向に後退し、ハンマーバネ17を圧縮する。そして、ハンマー18の駆動軸14に対する後退がある位置まで進むと、ハンマー18のハンマー爪18aがアンビル19のハンマー係合部19aから外れ、ハンマー爪18aがハンマー係合部19aを乗り越える。この時、ハンマーバネ17の復元力によってハンマー18は、鋼球20が駆動軸カム14dのV字のリード14cに沿ってF方向に前進するのに伴い、駆動軸14に対してF方向に前進し、ハンマー18のハンマー爪18aとアンビル19のハンマー係合部19aが再び衝撃的に係合しアンビル19に回転力を与えるようになる。
【0019】
ところで、本体1内にはハンマー18のブッシュ部18eの上方内壁にハンマー18の軸方向の移動を検出するためのセンサー33として近接センサー34を配設している。そして、ハンマー18が最も後退した位置で近接センサー34の出力信号が最大となるようにしている(図2)。
【0020】
モーター2はMOS-FETなどのスイッチング素子26と電源36(電池パック25)と直列に配線する。そして、スイッチング素子26は制御回路23によってモーター2への電力供給のオンオフを行う。
【0021】
一連のインパクト運動において、モーター2は初めはスイッチング素子26がオン状態となっているため、通電された状態となっている。そして、アンビル19に負荷が加わると、これに応じてハンマー18がR方向に後退し、ハンマーバネ17を圧縮していく。ハンマー18のR方向への後退が進み、ハンマー爪18aとハンマー係合部19aの係合が外れる位置まで後退した時、これを前記近接センサー33が検出し、制御回路23によってスイッチング素子26をオフ状態にし、モーター2を通電遮断状態にする。尚、ハンマー爪18aとハンマー係合部19aの係合が外れて、ハンマー爪18aがハンマー係合部19aを乗り越える瞬間から、ハンマー爪18aがハンマー係合部19aと衝撃的に係合(打撃)するまでの間にモーター2に必要な駆動力は、ハンマーバネ17を圧縮した状態で駆動する場合に比べて十分小さくてもよいので、上記の間はモーター2への通電を遮断しても構わない。
【0022】
また、ハンマー18の前進を検知するためにさらに別途近接センサーを設けてもよいが、ハンマー爪18aとハンマー係合部19aの係合が外れて、ハンマー爪18aがハンマー係合部19aを乗り越える瞬間から、ハンマー爪18aがハンマー係合部19aと衝撃的に係合するまでの時間は、ハンマーバネ17のバネ定数、及びハンマー18の重量による固有振動数でほぼ決まるため、センサーによる検知はせずに、通電遮断時間を一定時間とする。尚、通電遮断時間は制御回路23にて予め設定しておく。この場合、ハンマー爪18aがハンマー係合部19aと衝撃的に係合する時、もしくは係合する直前に設定された通電遮断時間が過ぎ、再び通電開始となり、インパクト回転工具が駆動される。尚、図3はこのインパクト回転工具の回路図を示すものである。
【0023】
図4と図5は、本例のインパクト回転工具と従来例のインパクト回転工具の動作時のモーター電流値、モーター回転数、及びアンビル19に発生するトルク値を時系列で表したグラフである。両者を比較してわかるように、本例の方は、ハンマー爪18aがハンマー係合部19aを乗り越える瞬間から、ハンマー爪18aがハンマー係合部19aと衝撃的に係合するまでの間、モーターへの通電を遮断するように制御しているため、この間の電力を節電することができる。そして、これによりモーター2の発熱も抑えることができる。
【0024】
本発明の実施の形態の他の例を図6乃至図8に示す。本例では電気回路を除く機械的構成については上記例と同じであるので説明を省略する。本例のインパクト回転工具の回路図を図6に示す。この回路は前記制御回路23にコンデンサー35とつながった昇圧回路24を付加したもので、昇圧回路24用のスイッチング素子37が前記スイッチング素子26とは別に設けられている。この例の動作説明をすると、ハンマー爪18aがハンマー係合部19aを乗り越えてから、ハンマー爪18aがハンマー係合部19aと衝撃的に係合するまでの間は、昇圧回路24を起動させ、コンデンサー35に電源電圧以上の電荷を充電し、ハンマー18に負荷がかかり、ハンマーバネ17を圧縮し、ハンマー爪18aとハンマー係合部19aの係合が外れるまでの間は、コンデンサー35に蓄えられた電源電圧以上の電荷をモーター2に印加する。これにより、ハンマー18を後退させる駆動力を大きくすることができるため、ハンマーバネ17の圧縮力を大きくすることができる。
【0025】
図7はハンマー18及びハンマーバネ17が同じ仕様の、図6の回路構成のインパクト回転工具(A)と図3の回路構成のインパクト回転工具(B)について、動作時のモーター電流値、モーター電圧、モーター回転数、及びアンビル19に発生するトルク値を時系列で比較したグラフである。図7からわかるように図6の回路構成のインパクト回転工具(A)ではハンマーバネ17の圧縮時に電池電圧よりも高い電圧を印加することで高い駆動力を得ることができるため、ハンマーバネ17の圧縮にかかる時間が短時間で済み、インパクト動作のスピードアップを図ることができる。
【0026】
図8は同じ図6の回路構成を有するインパクト回転工具において、重量の重いハンマー18とバネ定数の高いハンマーバネ17を使用した場合(C)と、標準の重量のハンマー18と標準のバネ定数を有するハンマーバネ17を使用した場合(D)について、動作時のモーター電流値、モーター電圧、モーター回転数、及びアンビル19に発生するトルク値を時系列で比較したグラフである。この場合も前記同様、ハンマーバネ17の圧縮時に電池電圧よりも高い電圧を印加することで高い駆動力を得ることができるため、重量の重いハンマー18とバネ定数の高いハンマーバネ17でもハンマーバネ17を容易に圧縮することができ、ハンマーバネ17の解放によって、アンビル19に高いインパクト打撃力を発生させることができる。
【0027】
また本構成を用いれば、従来と同じ出力のものを軽量のハンマー18及びバネ定数の低いハンマーバネ17で実現できるため、小型軽量化を図ることもできる。
【0028】
【発明の効果】
本発明の請求項1記載の発明にあっては、通電時間を短くすることができるので、電力が節約され、モーターの発熱も抑えることができる。
【0029】
また本発明の請求項2記載の発明にあっては、請求項1記載の発明の効果に加えて、請求項1の構成を簡単な構造で実現できる。
【0030】
また本発明の請求項3記載の発明にあっては、請求項1又は2に記載の効果に加えて、ハンマーを後退させる駆動力を大きくすることができるため、作業時間を短縮化できる。また従来のものより、重量のハンマー及びバネ定数の高いバネを使用すれば、高出力を実現できる。また従来と同じ出力のものを軽量のハンマー及びバネ定数の低いハンマーバネで実現できるため、小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、インパクト回転工具の縦断面図である。
【図2】同上のインパクト回転工具の一部の縦断面図である。
【図3】同上のインパクト回転工具の回路図である。
【図4】同上のインパクト回転工具の動作時のモーター電流値、モーター回転数、及びアンビルに発生するトルク値を時系列で表したグラフである。
【図5】従来例のインパクト回転工具の動作時のモーター電流値、モーター回転数、及びアンビルに発生するトルク値を時系列で表したグラフである。
【図6】本発明の実施の形態の他の例を示すものであり、インパクト回転工具の回路図である。
【図7】図3の回路構成のインパクト回転工具と図6の回路構成のインパクト回転工具について、動作時のモーター電流値、モーター電圧、モーター回転数、及びアンビルに発生するトルク値を時系列で比較したグラフである。
【図8】図6の回路構成を有するインパクト回転工具において、ハンマーの重量とハンマーバネのバネ定数が異なる場合での動作時のモーター電流値、モーター電圧、モーター回転数、及びアンビルに発生するトルク値を時系列で比較したグラフである。
【符号の説明】
2 モーター
4 打撃機構部
5 回転出力部
14 駆動軸
17 ハンマーバネ
18 ハンマー
19 アンビル
21 カム機構
23 制御回路
24 昇圧回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an impact rotary tool used for tightening a bolt, a nut, or a screw.
[0002]
[Prior art]
In order to obtain a higher impact impact force in a conventional impact rotary tool, a heavier hammer, a spring with a high spring constant, and a high-output motor are required. Therefore, in order to ensure the impact impact force, a large amount of electric power must be constantly applied, and even when an impact torque is unnecessary, a loss of electric power that maintains rotation occurs. Further, when the impact impact force is increased, there is a problem that the power loss increases.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an impact rotary tool that cuts useless electric power for maintaining the impact rotation and has a high impact impact force. .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the impact rotary tool according to claim 1 of the present invention, a cam mechanism 21 is provided between a drive shaft 14 driven by the motor 2 and a hammer 18 for hitting the anvil 19 which is the rotation output unit 5. The hammer 18 and the anvil 19 constitute the striking mechanism 4, and in the impact rotary tool that repeatedly impacts the engagement of the hammer 18 and the anvil 19, the hammer 18 is moved to the motor 2 in synchronization with the impact striking of the hammer 18 on the anvil 19. It is characterized by having a control circuit 23 for turning on and off the power supply.
[0005]
Further, in the impact rotary tool according to claim 2 of the present invention, in addition to the configuration of claim 1, the drive shaft 14 and the hammer 18 are connected to each other via a cam mechanism 21 so as to be relatively rotatable and capable of moving forward and backward. The cam mechanism 21 retreats the hammer 18 with respect to the drive shaft 14 with a delay in relative rotation of the hammer 18 with respect to the drive shaft 14, and is compressed by the retraction of the hammer 18 to advance the hammer 18. A hammer spring 17 for accumulating the hammer 18, the hammer 18 is advanced by the spring force accumulated in the hammer spring 17, and the hammer 18 is rotated by the cam mechanism 21 to impactably engage the anvil 19. It is what.
[0006]
The impact rotary tool according to claim 3 of the present invention operates in addition to the configuration of claim 1 or 2 and operates with the battery 36 as a power source, and boosts the battery power supply voltage to supply power to the motor 2. The control circuit 23 sometimes includes a booster circuit 24 that applies a voltage higher than the battery power supply voltage, and the control circuit 23 activates the booster circuit 24 while the hammer 18 strikes the anvil 19 to cause the capacitor 35 to exceed the battery power supply voltage. it is characterized in that the charges of the charge and the hammer 18 at the timing of storing striking force to the motor 2 is intended to supply power from the capacitor 35.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0008]
An example of an embodiment of the present invention is shown in FIGS. The impact rotary tool includes a main body 1 and a battery pack 25 that is detachable from the main body 1. The main body 1 includes a main portion 1a and a grip portion 1b. The main part 1 a includes a motor 2, a speed reducer part 3, an impact mechanism part 4, and a rotation output part 5. In addition, the grip portion 1b includes a control circuit 23 and the like, and a power switch 38 is provided.
[0009]
Hereinafter, the structure of the main part 1a of the main body 1 will be described in order from the rear side. The motor 2 is disposed at the rearmost portion of the main portion 1a. In this example, a gap is provided between the rear wall of the main portion 1a and the motor 2, and a switching element 26 described later is disposed inside the rear wall. To do.
[0010]
The reduction gear unit 3 is disposed on the front side of the motor 2, and the reduction gear case 22 is fixed to the front surface of the motor 2 with screws 27. A ring gear 9 is provided on the front inner peripheral wall 22 a of the speed reducer case 22, and the planetary gear mechanism 6 is configured in the speed reducer case 22. That is, the tip of the rotating shaft 2a of the motor 2 is the sun gear 7, and a plurality of planetary gears 8 are arranged around the sun gear 7, and the sun gear 7 and the planetary gear 8, and the planetary gear 8 and the ring gear are arranged. 9 is in a state of being engaged with each other. The center of each of the plurality of planetary gears 8 is fixed by a fixed shaft 10 inserted through the carrier 11. A shaft 13 is continuously formed on the front side of the carrier 11, and becomes an integral part (hereinafter referred to as a drive shaft 14) composed of the shaft 13 and the carrier 11, and is driven as an output shaft of the planetary gear mechanism 6. The drive shaft 14 is held by a bearing 28 whose rear end is held in the speed reducer case 22 and its front end is held by a rear hole 19b of the anvil 19 so that its central axis is The main body 1 is held so as to be coaxial with the central axis of the main portion 1a.
[0011]
The striking mechanism unit 4 will be described. After the spacer 29, the spring receiving plate 15, the hammer spring 17, and the spring receiving plate 16 are sequentially fitted to the drive shaft 14 from the right side in FIG. 1, the drive shaft 14 is inserted into the hole 18b of the hollow convex hammer 18. The hammer spring 17 is inserted between the front end face of the fixed shaft 10 and the rear end face of the hammer 18 via the spring receiving plates 15 and 16, and the hammer 18 is biased with a spring.
[0012]
As shown in FIG. 1, two leads 18c are provided on the front inner circumference of the hammer 18 so as to allow the hemisphere of the steel ball 20 to enter, thereby forming a hammer cam 18d. Correspondingly, two leads 14c are vertically provided on the front outer periphery of the drive shaft 14 so that the hemisphere of the steel ball 20 can enter the V shape (the front is the closed side of the V shape). The shaft cam 14d is formed, and the hammer 18 and the drive shaft 14 are connected via a steel ball 20 in a space formed by overlapping the hammer cam 18d and the drive shaft cam 14d, thereby forming a cam mechanism 21. When the impact rotary tool is not used, the hammer 18 is spring-biased, so that the hammer 18 moves to a position where it can be advanced to the maximum with respect to the drive shaft 14, and the steel ball 20 is driven accordingly. It moves to the tip of a V-shaped drive shaft cam 14d provided on the shaft 14.
[0013]
A plurality of hammer claws 18a are formed radially at the front end of the hammer 18, and the rear part of the anvil 19 which is the rotation output part 5 is hooked so as to face the hammer claw 18a. A plurality of hammer engaging portions 19a are formed radially.
[0014]
At the rear of the anvil 19, there is provided a rear hole 19b through which the front end shaft portion 14a of the drive shaft 14 protruding from the front end surface of the hammer 18 is inserted, and a bit mounting hole for mounting a bit (not shown). 19c is provided from the front end face to the middle of the anvil 19. And the anvil 19 is hold | maintained at the main body 1 via the bearing metal 30, and the axial part 19d protrudes from the front side end surface of the main body 1. FIG.
[0015]
A chuck 31 can be slidably coupled to the outer periphery of the protruding portion of the shaft portion 19d. Then, a hole 19e into which a steel ball 32 for pressing and fixing the bit is fitted is provided on the outer periphery of the protruding portion of the shaft portion 19d. When the bit is mounted, the bit is first inserted into the bit mounting hole 19c, When the chuck 31 is slidably coupled to the outer periphery of the protruding portion of the shaft portion 19d, the convex portion provided on the inner peripheral surface of the chuck 31 pushes the steel ball 32 into the shaft portion 19d, and the steel ball 32 presses the side surface of the bit. Therefore, the bit can be fixed to the shaft portion 19 d of the anvil 19.
[0016]
Next, the operation of this impact rotary tool will be described.
[0017]
The rotation of the motor 2 is decelerated by the reduction gear unit 3 and output to the drive shaft 14. The rotation of the drive shaft 14 is transmitted to the hammer 18 through the steel ball 20. Then, when the hammer claw 18 a formed at the front end portion of the hammer 18 engages with the hammer engaging portion 19 a formed at the rear end portion of the anvil 19, the rotation of the hammer 18 is transmitted to the anvil 19.
[0018]
Here, consider a case where a large load is applied to the anvil 19. At this time, the rotation of the anvil 19 is relatively slow with respect to the hammer 18. Along with this, the rotation speed of the hammer 18 also decreases. Then, since the hammer 18 cannot synchronize with the rotation of the drive shaft 14, the steel ball 20 moves backward in the R direction along the lead 14 c from the V-shaped tip of the drive shaft cam 14 d at the initial position. As a result, the hammer 18 moves backward in the R direction with respect to the drive shaft 14 and compresses the hammer spring 17. When the hammer 18 advances to a position with respect to the drive shaft 14, the hammer claw 18a of the hammer 18 comes off from the hammer engaging portion 19a of the anvil 19, and the hammer claw 18a gets over the hammer engaging portion 19a. At this time, the hammer 18 moves forward in the F direction with respect to the drive shaft 14 as the steel ball 20 advances in the F direction along the V-shaped lead 14c of the drive shaft cam 14d by the restoring force of the hammer spring 17. Then, the hammer claw 18a of the hammer 18 and the hammer engaging portion 19a of the anvil 19 are engaged with each other again so as to give a rotational force to the anvil 19.
[0019]
Incidentally, a proximity sensor 34 is disposed in the main body 1 as a sensor 33 for detecting the axial movement of the hammer 18 on the upper inner wall of the bush portion 18e of the hammer 18. The output signal of the proximity sensor 34 is maximized at the position where the hammer 18 is most retracted (FIG. 2).
[0020]
The motor 2 is wired in series with a switching element 26 such as a MOS-FET and a power source 36 (battery pack 25). The switching element 26 turns on / off the power supply to the motor 2 by the control circuit 23.
[0021]
In a series of impact motions, the motor 2 is initially energized because the switching element 26 is initially in an on state. When a load is applied to the anvil 19, the hammer 18 is retracted in the R direction in response to this, and the hammer spring 17 is compressed. When the hammer 18 moves backward in the R direction and moves back to a position where the engagement between the hammer pawl 18a and the hammer engaging portion 19a is disengaged, the proximity sensor 33 detects this, and the control circuit 23 turns off the switching element 26. And the motor 2 is turned off. From the moment the hammer claw 18a and the hammer engaging portion 19a are disengaged and the hammer claw 18a gets over the hammer engaging portion 19a, the hammer claw 18a is shockedly engaged (struck). The driving force required for the motor 2 until this time may be sufficiently small as compared with the case where the hammer spring 17 is driven in a compressed state. Absent.
[0022]
Further, a separate proximity sensor may be provided to detect the advance of the hammer 18, but the moment when the hammer claw 18a and the hammer engaging portion 19a are disengaged and the hammer claw 18a gets over the hammer engaging portion 19a. Since the time until the hammer claw 18a is shockedly engaged with the hammer engaging portion 19a is substantially determined by the spring constant of the hammer spring 17 and the natural frequency due to the weight of the hammer 18, it is not detected by the sensor. In addition, the energization cut-off time is set to a certain time. The energization cut-off time is set in advance by the control circuit 23. In this case, when the hammer claw 18a is shockedly engaged with the hammer engaging portion 19a, or the energization cut-off time set immediately before the engagement is over, energization is started again, and the impact rotary tool is driven. FIG. 3 shows a circuit diagram of this impact rotary tool.
[0023]
4 and 5 are graphs showing the motor current value, the motor rotation speed, and the torque value generated in the anvil 19 in the time series in operation of the impact rotary tool of this example and the impact rotary tool of the conventional example. As can be seen by comparing the two, in this example, the motor claw between the moment when the hammer claw 18a gets over the hammer engaging portion 19a and the moment when the hammer claw 18a is shockedly engaged with the hammer engaging portion 19a. Since the power is controlled to be cut off, the power during this period can be saved. As a result, the heat generation of the motor 2 can also be suppressed.
[0024]
Another example of the embodiment of the present invention is shown in FIGS. In this example, the mechanical configuration excluding the electric circuit is the same as that in the above example, and the description thereof is omitted. A circuit diagram of the impact rotating tool of this example is shown in FIG. In this circuit, a booster circuit 24 connected to a capacitor 35 is added to the control circuit 23, and a switching element 37 for the booster circuit 24 is provided separately from the switching element 26. The operation of this example will be described. After the hammer claw 18a gets over the hammer engaging portion 19a and before the hammer claw 18a is impactably engaged with the hammer engaging portion 19a, the booster circuit 24 is activated, The capacitor 35 is charged with a charge equal to or higher than the power supply voltage, a load is applied to the hammer 18, the hammer spring 17 is compressed, and the capacitor 35 is stored in the capacitor 35 until the hammer claw 18a and the hammer engaging portion 19a are disengaged. A charge equal to or higher than the power supply voltage is applied to the motor 2. As a result, the driving force for retracting the hammer 18 can be increased, so that the compression force of the hammer spring 17 can be increased.
[0025]
FIG. 7 shows the motor current value and motor voltage during operation of the impact rotary tool (A) having the circuit configuration of FIG. 6 and the impact rotary tool (B) having the circuit configuration of FIG. 5 is a graph comparing the motor rotation speed and the torque value generated in the anvil 19 in time series. As can be seen from FIG. 7, in the impact rotary tool (A) having the circuit configuration of FIG. 6, a high driving force can be obtained by applying a voltage higher than the battery voltage when the hammer spring 17 is compressed. The time required for compression is short, and the impact operation can be speeded up.
[0026]
FIG. 8 shows an impact rotary tool having the same circuit configuration as that of FIG. 6, in which a heavy weight hammer 18 and a high spring constant hammer spring 17 are used (C), and a standard weight hammer 18 and a standard spring constant are obtained. It is the graph which compared the motor current value at the time of operation | movement, a motor voltage, the motor rotation speed, and the torque value which generate | occur | produces in the anvil 19 in time series about the case (D) which uses the hammer spring 17 which has. In this case as well, since a high driving force can be obtained by applying a voltage higher than the battery voltage when the hammer spring 17 is compressed, the hammer spring 17 having a heavy weight and the hammer spring 17 having a high spring constant can be obtained. Can be easily compressed, and by releasing the hammer spring 17, a high impact impact force can be generated on the anvil 19.
[0027]
In addition, if this configuration is used, the same output as the conventional one can be realized by the lightweight hammer 18 and the hammer spring 17 having a low spring constant, so that the size and weight can be reduced.
[0028]
【The invention's effect】
In the invention according to the first aspect of the present invention, since the energization time can be shortened, power can be saved and heat generation of the motor can be suppressed.
[0029]
In the invention according to claim 2 of the present invention, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the structure of claim 1 can be realized with a simple structure.
[0030]
In addition, in the invention described in claim 3 of the present invention, in addition to the effect described in claim 1 or 2, the driving force for retracting the hammer can be increased, so that the working time can be shortened. Also, a higher output can be realized by using a heavy hammer and a spring having a higher spring constant than conventional ones. Further, since the same output as the conventional one can be realized by a light hammer and a hammer spring having a low spring constant, it is possible to reduce the size and weight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention and is a longitudinal sectional view of an impact rotary tool.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a part of the impact rotary tool.
FIG. 3 is a circuit diagram of the impact rotary tool of the above.
FIG. 4 is a graph showing in time series the motor current value, the motor rotation speed, and the torque value generated in the anvil when the impact rotary tool is operated.
FIG. 5 is a graph showing, in a time series, motor current values, motor rotation speeds, and torque values generated in an anvil during operation of a conventional impact rotary tool.
FIG. 6 is a circuit diagram of an impact rotary tool according to another example of the embodiment of the present invention.
7 shows, in time series, the motor current value, the motor voltage, the motor speed, and the torque value generated in the anvil during operation for the impact rotary tool having the circuit configuration of FIG. 3 and the impact rotary tool having the circuit configuration of FIG. It is the graph compared.
8 shows an impact rotary tool having the circuit configuration shown in FIG. 6; motor current value, motor voltage, motor rotation speed, and torque generated in the anvil when the weight of the hammer and the spring constant of the hammer spring are different. It is the graph which compared the value in time series.
[Explanation of symbols]
2 Motor 4 Blowing mechanism section 5 Rotation output section 14 Drive shaft 17 Hammer spring 18 Hammer 19 Anvil 21 Cam mechanism 23 Control circuit 24 Booster circuit

Claims (3)

モーターを動力とする駆動軸と回転出力部であるアンビル打撃用のハンマーとの間にカム機構を設けて、駆動軸とハンマーとアンビルで打撃機構部を構成し、ハンマーとアンビルとの係合を衝撃的に繰り返すインパクト回転工具において、ハンマーのアンビルへのインパクト打撃に同期してモーターへの電力供給のオンオフを行う制御回路を有していることを特徴とするインパクト回転工具。  A cam mechanism is provided between the drive shaft driven by the motor and the hammer for anvil that is the rotation output part. The drive mechanism is composed of the drive shaft, the hammer and the anvil, and the hammer and the anvil are engaged. An impact rotary tool characterized by having a control circuit for turning on and off power supply to a motor in synchronization with impact impact of a hammer on an anvil. 駆動軸とハンマーとがカム機構を介して互いに相対回転可能且つ前進後退可能に連結されており、カム機構はハンマーの駆動軸に対する相対回転の遅れに伴ってハンマーを駆動軸に対して後退させるものであって、ハンマーの後退によって圧縮されてハンマーを前進させるバネ力を蓄積するハンマーバネを備え、ハンマーバネに蓄積されたバネ力によってハンマーを前進させるとともにカム機構によってハンマーを回転させてハンマーをアンビルに衝撃的に係合させることを特徴とする請求項1記載のインパクト回転工具。  The drive shaft and the hammer are connected to each other via a cam mechanism so that they can rotate relative to each other and can move forward and backward. The cam mechanism retracts the hammer with respect to the drive shaft when the hammer rotates relative to the drive shaft. A hammer spring that accumulates a spring force that is compressed by the retraction of the hammer and accumulates the hammer is provided, the hammer is advanced by the spring force accumulated in the hammer spring, and the hammer is rotated by the cam mechanism to anvil the hammer. 2. The impact rotary tool according to claim 1, wherein the impact rotary tool is engaged with the impact rotary tool. 電池を電源として作動するものであるとともに、電池電源電圧を昇圧してモータへの電力供給時に電池電源電圧よりも高い電圧を印加する昇圧回路を備えており、前記制御回路はハンマーがアンビルを打撃している間に昇圧回路を起動させてコンデンサーに電池電源電圧以上の電荷を充電し且つハンマーが打撃力を蓄えるタイミングに合わせてモーターに上記コンデンサーから電力を供給するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のインパクト回転工具。 It operates with a battery as a power source, and has a booster circuit that boosts the battery power supply voltage and applies a voltage higher than the battery power supply voltage when supplying power to the motor. The control circuit has a hammer that strikes the anvil. characterized in that the motor in accordance with the timing and hammer activates the booster circuit to charge the battery power source voltage or charge on the capacitor is storing a striking force is intended for supplying power from the condenser while The impact rotary tool according to claim 1 or 2.
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